[发明专利]一种碳纸基体二氧化铅电极及其制备方法和应用

说明书

本发明属于降解废水材料制备领域，公开了一种碳纸基体二氧化铅电极及其制备方法和应用。所述碳纸基体二氧化铅电极是将碳酸铅和氟化钠溶于硝酸和水，经超声，搅拌后配制成沉积液；用丙酮预处理过的碳纸和碳棒作为电极，其中，碳纸为正极，碳棒为负极，浸入沉积液中，通入电流进行电沉积得到。本发明的方法操作简易，原料低廉，可以大规模生产，所得的碳纸基体二氧化铅电极具有良好的导电性和稳定性，可应用于降解有机污染物废水等领域。

技术领域

本发明属于降解有机污染物电极材料技术领域，更具体地，涉及一种碳纸基体二氧化铅电极及其制备方法和应用。

背景技术

随着工业和经济的快速发展，废水排放越来越多，成分也越来越复杂，这些污染物会对环境及人类的生命造成严重的危害。因此对废水进行处理不仅能缓解水资源的短缺，而且能避免有毒污染物对人体的危害。二氧化铅电极具有较高的析氧电位，良好的导电性，价格便宜等优点，是一种处理难降解有机污染物的高效电极材料，广泛应用于污水处理等领域。

传统的二氧化铅电极以钛板为基体，以电沉积法为主要的制备方法。但这种电极表面避免不了会有一些晶界的缝隙，致使电极内应力急剧上升，结合力大大下降，最终导致镀层脱落。CN 104404566 A的专利介绍了钛基二氧化铅中间层的修饰改性，但电极制备方法繁琐，制备时间长，因此还纯在一定的缺陷。CN 202936494 U的专利介绍了用涂抹烧结的方式制备含有钌依氧化物过渡层的钛基二氧化铅电极，虽然增加了电极的导电性，但生产周期长，制备繁琐，生产成本高。目前，碳纸基体二氧化铅电极尚未有报道过，以碳纸代替钛板做基体在原料上大幅度降低了生产成本，并且该电极制备方法简单易行，且制得电极涂层分布均匀，具有较大的表面积和良好的导电性。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的不足和缺点，本发明目的在于提供一种碳纸基体二氧化铅电极。

本发明另一目的在于提供上述碳纸基体二氧化铅电极的制备方法。

本发明再一目的在于提供上述碳纸基体二氧化铅电极的应用。

本发明的目的通过下述技术方案来实现：

一种碳纸基体二氧化铅电极，所述碳纸基体二氧化铅电极是将碳酸铅和氟化钠溶于硝酸和水，经超声，搅拌后配制成沉积液；用丙酮预处理过的碳纸为正极，碳棒作为负极，将碳纸和碳棒浸入沉积液中，通入电流进行电沉积得到。

优选地，所述碳酸铅和氟化钠的质量比为2：(0.01～0.1)。

优选地，所述硝酸和水的体积比为1：(5～8)。

优选地，所述超声的时间为15～30min，所述搅拌的时间为15～30min。

优选地，所述电流的密度为5～30mA/cm²。

优选地，所述电沉积的时间为0.5～3h。

所述碳纸基体二氧化铅电极的制备方法，包括如下具体步骤：

S1.将碳纸裁剪成小片，加入丙酮超声，用去离子水洗净，再加入去离子水超声，把得到的碳纸放入硝酸中浸泡后，用去离子水冲洗，烘干，备用；

S2.将碳酸铅和氟化钠溶于的硝酸和水，经超声，搅拌后，配制成沉积液；

S3.用丙酮预处理过的碳纸为正极，碳棒作为负极，将碳纸和碳棒浸入沉积液中，在一定电流密度下进行电沉积，即得到碳纸基体二氧化铅电极。

优选地，所述硝酸的浓度为0.1～0.5M，所述烘干的温度为60～80℃。

所述碳纸基体二氧化铅电极在降解有机污染物废水领域中的应用。

优选地，所述有机污染物为亚甲基蓝，对硝基苯酚或土霉素。